[科普中国]-深部盆地油气

根据国土资源部 2005 年颁布的划分标准，我国东部盆地以 3500 m 为深部界限，西部盆地以4500 m 为深部界限划分深部油气藏。深部油气勘探前景良好，是油气开采的重要来源。

“深部”的含义深部油气藏也叫深层油气藏。关于“深部”的概念，有不同的判别标准。有以地层年代来划分的，对于某一确定的盆地，将地层年代较老且埋深较大的地层称之为深部地层1；也有按孔隙度、渗透率、温度或深度来确定的2，将埋深较大，孔隙度超过10%~12%，或渗透率超过0.5×10- 3~1.0×10- 3μm 2，或温度超过120~150℃的地层称为深部地层。大多数学者是依据埋藏深度来划分的，但由于不同的盆地同一深度所对应的地层温度或孔隙度或渗透是不相同的，因此不同学者提出的深度界限也不统一。有些学者将埋深大于2500m的地层称为深部地层3；有些学者将埋深大于3500m的地层称为深部地层4；有些学者将埋深大于4000m的地层称为深部地层；还有些学者则将埋深大于4500m的地层称为深部层5。

我国国土资源部 2005 年颁布了划分标准，规定我国东部盆地以 3500 m 为深部界限，西部盆地以4500 m 为深部界限。

类型依据深部含油气盆地的形成机制及演化史，从实用角度出发将深部盆地分为4类：

（1）继承型迭合盆地

深部油气藏主要分布于此。盆地发育经历了古生代地台和中新生代陆相盆地两个阶段。挤压型的中新生代盆地覆盖了古地台沉积，导致古地台沉积的埋深增加，保存条件好。四川、陕甘宁和塔里木盆地就属此类。

（2）改造型迭合盆地

盆地发育经历了古生代地台和中新生代断陷盆地两个发展阶段，中新生代盆地形成时的断裂作用使地台型沉积盖层遭受强烈破坏。渤海湾、江汉、苏北等都属于此类盆地。

（3）中间地块盆地

盆地基底为古老地块，自晚古生代中晚期开始接受沉积，在挤压应力作用下形成中新生代盆地。如柴达木、准噶尔盆地等。

（4）前陆盆地

位于褶皱基底上，晚古生代中晚期开始接受沉积，中新生代由于山系上升而形成前陆盆地。河西走廊诸盆地均属此类。6

特点（1）油气充满度高

深部油气藏大部分分布在生油深凹陷中，按油气差异聚集原理，油气先充满深部圈闭，然后才依次向浅部圈闭运移聚集。不同层系共有同一油源的油气藏也可使深部油气藏充满度高。塔里木盆地拥有同一油源的石炭系、三叠系、侏罗系油气藏，其充满度依次为80%~100%，70%~90%，11%~43%。虽然它们同属于深部油气藏，可是充满度却随层位变老而增加。造成深部圈闭充满度增加的另外一个原因就是随着埋深增加，地层温度增高，液态烃转化为气态烃，体积增大，使圈闭充满度增加。6

（2）以天然气藏为主

我国已发现的深部油气藏中气藏占58.51%，而且随着埋藏深度的增加，气藏所占的百分比也在增加。盆地中烃类相态的垂向分布受盆地中地温梯度、生油母质类型及热演化程度的影响。各种条件的变化必然导致烃类相态的变化。我国的深部油气藏主要分布在4~5km的深度段内，占所发现深部油气藏总数的71.28%。随着埋深增加，油气藏数量逐步减少。6

（3）分布与储层

深部油气藏主要分布在古生界，储层以碳酸盐岩为主。我国已发现的深部油气藏分布在前寒武系到上第三系的各个时代地层中，以奥陶系最多，占已发现深部油气藏总数的26%，其次是石炭系，占20%。若以大的地层单元统计，古生界油气藏最多，占已发现深部油气藏数的70.6%，其次是新生界，占17.23%，中生界较少，占12.01%。

深部储层的岩石类型主要是碳酸盐岩，占深部储层的78%，碎屑岩储层仅占22%，虽然所发现的深部储层中碎屑岩储层较少，但并不说明深部碎屑岩缺乏储集能力。塔里木盆地三叠系、石炭系的砂岩储层物性相当好，埋深5km，孔隙度在16%~25%左右。6

（4）主要圈闭类型

我国已发现的深部油气藏主要是背斜圈闭，占已发现深部油气藏总数的45.7%，断层圈闭油气藏占11.6%，地层圈闭油气藏占35.11%，岩性和复合油气藏比较少，分别为5.32%和2.13%。由此可见，深部油气藏的圈闭类型与中浅部油气藏没有明显区别。不同盆地由于演化史和受力机制的差异，其深部油气藏的圈闭类型有着显著差异。渤海湾盆地是在古生代地台基础上受张应力形成的断陷盆地，深部油气藏的圈闭以地层-潜山为主。中国西部地区的盆地是受压应力作用形成的构造盆地，深部油气藏多为圈闭背斜。6

形成条件（1）沉积岩厚度大，有良好的深部油气源岩

随着埋藏深度的增加，地层负荷增大，深部地层的流体压力必然大于浅部，中浅部的油气不可能向深部运移，因此深部油气藏的形成必须有深部油气源岩。一个盆地或地区从基底之上开始沉积到出现生油岩沉积的条件，其间总有一个水体由浅变深的过渡阶段，这个阶段沉积的地层一般不具备生油条件。由此可见，大于4000m深度的沉积岩厚度越大，才越可能沉积生油岩。我国的实际情况也说明了这一点。我国有深部油气藏分布的盆地的沉积岩厚度最小为8000m，并且沉积岩厚度越大，深部含油气井段就越长，含油气越丰富。而沉积岩厚度最大的正是继承型迭合盆地。6

（2）良好的储层是深部油气藏形成的重要条件

随着埋藏深度的增加，在压实和成岩作用的影响下，岩石孔隙度逐渐减少。一般埋深大于4000m就进入成岩后期，岩石的原生孔隙已经很少存在，次生孔隙成为深部主要的储集空间。次生孔隙的形成是岩石胶结物和岩石颗粒溶蚀而成。影响次生孔隙发育的因素有岩石类型、结构、胶结物含量及地层水的性质。在其它条件相似时，沉积岩的类型对次生孔隙的发育有着重要影响。塔里木盆地三叠系河口坝及滨湖砂体，因泥质含量少，压实作用弱，颗粒分选好，后期溶蚀形成较大粒间孔隙，孔隙度一般为12%~22%，油层多高产。东淮凹陷沙四段湖底扇、浊积扇砂体，分选差、泥质多，次生孔隙发育较差，孔隙度一般只有5%~8%，气层多低产。颗粒型碳酸盐岩储层也比其它碳酸盐岩储层物性好，四川川东石炭系砂屑白云岩和生屑白云岩一般孔隙度为4%~8%，裂缝发育，气层高产7。

（3）盆地深部的继承性古隆起控制着深部油气的分布

盆地深部古隆起形成早，长期处于生油凹陷中心或毗邻生油凹陷，是深部油气聚集的有利场所。渤海湾盆地中储量丰富、产量很高的深部油气藏都分布在中央潜山带上。如饶阳凹陷中的留58井、大王庄东、八里庄西潜山油气藏及深县凹陷的深西、青辉头潜山油藏等都位于凹陷中的中央潜山带。这些潜山自第三纪盆地形成时就存在于凹陷中央，在以后的演化中优先获得油气。四川盆地下古生界各层系的生油岩的主要生油期在二叠纪末到三叠纪末，在所发现的下古生界气藏、含气构造及油气显示都位于加里东期的古隆起上，位于斜坡和凹陷中的阳高寺等6个构造都含水7。四川盆地上古生界的成油气期在侏罗纪、白里纪，二叠、三叠系的气藏都受印支期以来长期存在的沪州-开江古隆起控制7。塔里木盆地的塔北隆起上也分布有深部油气藏。这个隆起自加里东运动以来长期存在，印支期后处于潜伏状态。

（4）区域性良好盖层是形成深部油气藏不可缺少的因素

盖层是形成一切油气藏的地质因素之一，但由于深部油气藏具有温度高，常存在异常高压，所含流体粘度低，烃类分子小等特点，比中浅部油气藏要求有更好的封闭条件。区域性盖层的存在，在纵向上将油气封隔于不同层系中，形成不同深度、不同层位的油气藏。四川盆地中三叠统膏盐岩作为区域性盖层，封隔了古生界地层所生的天然气，三叠系及以下层位都产干气；而其上的侏罗系只产油，其油源是侏罗系本身的泥岩。陕甘宁盆地二叠系上统的泥岩作为有效的区域盖层，在纵向上封隔了古生界的天然气，其上的三叠系、侏罗系产陆相油。所以深部区域盖层的存在是评价深部油气远景的重要条件。6

两类盆地深部油气藏的分布模式通过全国深部油气藏的形成条件和分布规律的研究，我们总结出两种类型盆地中深部油气藏的分布模式：

继承型迭合盆地深部油气藏盆地的演化经历了古生代地台及中新生代陆相盆地两个阶段。古生代地台发展阶段以升降运动为主，海平面的变化导致了多套生储盖组合的形成，古生代地层具备自生自储能力。中新生代以水平挤压运动为主，山系上升导致盆地相对沉降，沉积了大套陆相地层，并使古生代地层埋深增加，进入盆地深部。因此，这类盆地的深部油气藏主要分布在下构造层的古生界中，上构造层中只有在山前坳陷才能形成深部油气藏。盆地中不同构造单元中深部油气藏的分布有不同的序列。

（1）山前坳陷带

古生代时属于地台边缘沉积，地槽回返后山系上升，形成中新生代山前坳陷，喜山期挤压应力增强使地台褶皱成雁行状排列的背斜。由于受力强烈，背斜多不对称，轴部有断裂发育。因此，山前坳陷带深部主要是背斜油气藏，如四川川西的九龙山、丰谷镇及塔里木盆地的柯克亚油气田等。

（2）台隆区

古生界沉积时为地台隆起区，沉积了碎屑碳酸盐岩及同生白云岩，存在地台的多次升降形成的多个不整合面。中新生代随着盆地沉降，台隆也整体沉降，并被中新生代地层覆盖。此带主要发育地层油气藏、岩性油气藏、背斜油气藏等多种类型油气藏。如四川龙女寺奥陶系不整合地层气藏、二叠系白云岩化岩性气藏，以及塔里木盆地塔中、塔北隆起上的众多油气藏等。

（3）台褶区

古生代时为地台型沉积区，中新生代迭合了陆相沉积。由于基底刚性稍差，中新生代以来的挤压构造运动使盖层变形，形成线性构造。此区主要发育背斜油气藏、断鼻油气藏、复合油气藏，如张家场石炭系气藏等川东气藏。6

改造型迭合盆地深部油气藏盆地在太古界及下元古界的结晶基底上沉积了上元古界及下古生界海相地台型盖层，晚古生代海水退却形成海陆交互含煤沉积，古生代以平缓升降运动为主，形成一些大型台隆台坳。中新生代以来处于拉张应力场中，拉张作用产生的断裂使地台沉积破坏，形成许多断陷，接受中新生代陆相沉积。此类盆地深部油气藏主要分布在中新生代断陷深部，古生代沉积的下构造层中还未获工业油气流。

(1)中央潜山隆起带是古潜山油气藏和新生代构造油气藏的分布区

古潜山油气藏都是新生古储型，在渤海湾盆地中广泛分布。这类潜山分布于生油凹陷中央，以断层直接与新生界生油岩接触，供油条件好，油气充满程度高，如八里庄西潜山油气藏。新生代的深部构造油气藏主要是中央潜山上的披覆构造两翼，由于块断作用而形成断块油气藏。如东淮凹陷的桥口气藏。这类油气藏长期处于隆起两翼，是地史时期中油气运移的主要目标。

（2）陡侧断阶带及中央凹陷

有新生古储的次级断阶潜山油气藏，及自生自储的第三系岩性油气藏。如荆丘潜山油藏位于束鹿凹陷东侧断阶带。奥陶系古潜山面临生油凹陷，距油源近，油气供给时间长，充满度高。而其上也有第三系披覆构造油气藏。第三系深层岩性油气藏是由于近岸水下扇及凹陷中的浊积砂体形成的圈闭。前者砂体与生油岩指状交错，后者砂体被生油岩包围，油气供给条件好。如兴9井砾岩油藏位于大兴断裂下盘的沙河街组四段生油岩中。港深32井浊积岩油藏位于歧口凹陷中。

(3)缓坡带

古生界内幕潜山油气藏及地层不整合油气藏是比较常见的深部油气藏类型。冀中文安斜坡上的苏桥气藏，济阳坳陷义155井二叠系不整合气藏，其气源岩都为上古生界煤系地层。斜坡带的低部深凹陷中，也发育第三系的岩性油气藏。6

勘探成果在全球范围内，深部油气普遍存在，资源潜力巨大8。据发表的资料统计9，截止2010年，已在4500~8103m深度内开发了1000多个油气田，其石油原始可采量相当于全球石油储量的7%，而天然气储量占25%。埃及、意大利、墨西哥、法国和美国在这一深度内的天然气探明储量约占这些国家天然气总储量的47%。在4500~6668m深度内，阿根廷、意大利、利比亚、墨西哥、美国、特里尼达和多巴哥所发现的石油占这些国家现今可采石油储量的31%以上。在墨西哥和美国，深部工业油气田的发现率竟然高达50%~71%，其中有25个是巨型油气田10。美国西内盆地阿纳达科凹陷米尔斯兰奇气田在7663~ 8083m埋深的下奥陶统碳酸盐岩内发现了世界上最深的气藏，储量达365× 108m3，单井日产气6× 104m 3。在美国墨西哥湾密西西比三角洲的列克-华盛顿湖油田6540m深处发现了世界上最深的油藏。世界上最深的油气勘探井深达9583m。11

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院